机载多光谱影像语义分割模型在农田防护林提取中的应用

农田防护林是农田生态系统的屏障,其健康状况的监测与评估在我国北方农田林网管理中尤为重要。本文以新疆生产建设兵团第三师51团为研究区,使用复合翼无人机CW-20搭载Micro MCA12 Snap多光谱相机获取农田防护林的多光谱影像,经辐射校正、裁剪等预处理,通过优选有效特征和模型比较,提出农田防护林提取的有效方法。首先,基于原始12波段,依据相关性系数矩阵和最佳指数因子（Optimum Index Factor,OIF）选取最优3波段和植被指数特征进行组合,构建8种农田防护林提取方案;然后,通过建立语义分割Deeplabv3+模型进行精度评价,得到最优3波段组合6（波长710 nm）、8（波长800 nm）、 11（波长900 nm）波段为最佳特征组合;最后,以最优3波段为基础,将Deeplabv3+模型与U-Net、ENVINet5模型进行对比分析。结果表明：Deeplabv3+模型能够更深层次的挖掘光谱中潜在的信息,相比其他模型,能够较好地处理正负样本不均衡问题,获得最高MIoU值85.54%,比U-Net、ENVINet5的MIoU值则分别高出21.21%、27.19%。该研究结果可为基于多光谱遥感影像的语义分割在农田防护林提取及健康状况监测的应用提供借鉴和参考。     

MODIS干旱指数对华北干旱的敏感性分析

针对近年来干旱发生频繁的华北地区,通过利用2000-2009年MODIS数据和气象观测站降水资料,建立草地和农田距平植被指数(AVI)与不同时间尺度标准化降水指数(SPI)之间的相关统计模型,比较AVI和距平水分指数(AWI)对干旱响应的敏感性。结果表明：(1)植被生长季AVI与不同时间尺度SPI的相关关系不同。草地AVI与1个月尺度的SPI(即1-SPI)相关系数较低,而与3-SPI相关最显著;而农田区AVI与SPI的相关性较低,总体上农田AVI与3-SPI的相关性较高;(2) AWI与AVI类似,也对SPI存在时滞响应,均与3-SPI有着极显著的相关关系,并且在干旱发生较严重的6~8月份AWI与3-SPI的相关性好于AVI与3-SPI的相关性;(3)运用AWI反演的华北地区2009年夏季干旱分布图较好地反映了旱情的时空分布,与相关气象资料结果相符合。     

1998-2012年中国耕地复种指数时空差异及动因

从国家、区域和省级三个层面上分析了1998-2012年间中国耕地复种指数的变化趋势,并基于Theil指数探讨了中国耕地复种指数的时空差异,利用计量经济学模型从人文视角探讨了耕地复种指数变化的影响因素。结果表明:1在全国尺度上,中国耕地复种指数总体上呈逐年增长的趋势。2在区域尺度上,复种指数最高的为中部地区,最低的为东北地区;而复种指数增长最快的是东北地区,最慢的是中部地区,东部地区呈下降趋势。3中国31个省份复种指数各不相同,且差距大,复种指数增长最快的是新疆、宁夏和云南。4由Theil指数值的大小可知,中国耕地复种指数的差异呈缩小态势,其主要原因为四大区域间的差异。5人口非农化比重对耕地复种指数产生了显著负向作用,产业非农化比重、农业政策、人均经营耕地和农村家庭人均经营纯收入对耕地复种指数产生了显著正向作用。最后,本文认为转移农村剩余劳动力,提高农民的经营性收入水平,促进土地流转,形成土地规模化经营,以及进一步加大对欠发达地区及粮食主产区农业发展的惠农扶持力度,充分发挥国家惠农政策的诱致作用,有利于全面提高中国耕地复种水平。     

鄱阳湖区南昌县血吸虫疫情空间分布及 其流行因素分析

南昌县是鄱阳湖沿岸血吸虫流行区最主要的区域之一,是江西省血防工作的重点区域。结合疫水接触强度、村内耕牛数量、村到鄱阳湖边界的距离、村内湖岸线的长度等数据,通过传统线性回归、空间滞后回归模型、空间误差回归模型研究了2009年南昌县血吸虫疫情空间分布特点及其流行因素。结果表明：1）2009年南昌县血吸虫疫情主要分布在东北、东南部鄱阳湖沿岸、赣江流域沿岸等村域,疫水接触强度空间分布与疫情分布具有明显的一致性;2）单因素分析表明村内居民的疫水接触强度、村内耕牛数量、村内湖岸线长度、村到鄱阳湖边界的平均距离与病人数都具有明显的相关性,其中病人数和行政村到鄱阳湖沿岸的距离呈负相关性;3）3种回归模型拟合结果表明居民的疫水接触强度、村内耕牛数量、村到鄱阳湖边界的距离是影响南昌县血吸虫病人数分布的主要因子,以上3个指标可以解释总变异的81%。     

一种新的客源地集中指数(tourCI)与实证分析

客源地分布的集聚特征是客源市场空间结构研究的重要内容。针对现有客源集中指数不能横向对比及难以解释驱动因素的问题,论文提出了支持引入不同影响因子参数的客源地集中指数“tourCI”计算方法,建立了基于tourCI指数的客源地空间结构解释概念框架,给出tourCI的多维度描述方式和意义解析,以测算不同影响因素下的客源地分布集聚特征。以大理古城位置微博签到提取的客源数据进行实证研究,结果表明：基于政区维度的tourCI反映出云南省内本地客源对大理古城客源分布特征产生了重要影响,省外客源分布相对均衡;基于距离维度的tourCI刻画了大理古城客源分布随目的地距离的变化规律,由近及远呈现“弱—强—弱—均衡”的指数变化模式;经济维度tourCI显示来自一线城市的游客高度集中在经济水平较高地区,来自新一线城市的游客分布相对均衡,其余城市的客源分布受经济影响较大。理论与实证研究证明了tourCI指数对客源地空间结构集聚特征及驱动因素具有较好的解析能力,有助于丰富旅游地理研究的方法体系。     

1971-2010年若尔盖湿地潜在蒸散量及地表湿润度的变化趋势

利用若尔盖、红原、玛曲3个气象站1971-2010年的地面气象观测资料,根据Penman-Monteith模型计算了若尔盖湿地的潜在蒸散量,发现若尔盖湿地年潜在蒸散量呈明显上升的趋势,上升趋势为9.1 mm/10a;若尔盖湿地潜在蒸散量在2001年出现了增大突变,2001-2010年平均潜在蒸散量比1971-2000年上升了28.6 mm;各季节潜在蒸散量均呈上升趋势,其中以秋季上升最明显,上升趋势为4.3 mm/10a。导致若尔盖湿地潜在蒸散量上升的主要气象因子是温度上升、相对湿度下降和降水量的减少,虽然日照时数减少和风速减小有利于潜在蒸散量的下降,但由于气温上升的趋势更明显,影响更大,所以若尔盖湿地潜在蒸散量呈明显的上升趋势。近40 a若尔盖湿地地表湿润度以-0.03/10a的趋势减小,其中2001-2010年比1981-1990年下降了0.11,下降十分明显;与此同时,年平均气温以0.41℃/10a的趋势上升,降水量以-13.5 mm/10a的趋势减少,虽然若尔盖湿地仍属于湿润区,但出现了明显的暖干化趋势。     

平缓地区地形湿度指数的计算方法

地形湿度指数( topographic wetness index) 可定量模拟流域内土壤水分的干湿状况, 在流域 的土壤及分布式水文模型等研究中具有重要的意义。但现有的地形湿度指数计算方法在应用于 地形平缓地区时会得到明显不合理的结果, 即在河谷地区内, 地形湿度指数仅在狭窄的汇水线上 数值较高, 而在汇水线以外的位置则阶跃式地变为异常低的地形湿度指数值。本文针对此问题对 地形湿度指数的计算方法提出改进: 以多流向算法MFD- fg 计算汇水面积, 相应地以最大下坡计 算地形湿度指数, 再基于一个正态分布函数对河谷平原地区内的地形湿度指数进行插值处理。应 用结果表明, 所得地形湿度指数的空间分布不但能合理地反映平缓地区坡面上的水分分布状况, 并且在河谷地区内地形湿度指数值也都比较高, 其空间分布呈平滑过渡, 因而整个研究区域的水 分分布状况得到了比较合理的反映。     

秦巴山集中连片特困区农户多维贫困测度与影响机理分析——以商洛市为例

中国扶贫瞄准单位已下沉到农户单元,发展和完善农户尺度的多维贫困测度方法是精准配置扶贫资源、提高扶贫效率的关键。通过借鉴“人”“地”和“业”关系理论构建了“能力—资本—环境”多维贫困综合评估框架,以秦巴山特困区商洛为例,通过多维贫困测度体系对农户进行综合测度,识别样本区多维贫困户,进而与建档立卡贫困户进行对比分析,并探讨了多维贫困发生的主要影响机理,最后依据多维贫困户剥夺维度的组合划分不同类型。研究结果表明:① 有245户被识别为多维贫困户,239户被识别为非多维贫困户,多维贫困户与非多维贫困户在能力维度、资本维度和环境维度均存在较大差异;② 有84.08%的多维贫困户与建档立卡贫困户相重叠,多维贫困户在综合维度和单维度的贫困程度均较深;③ 多维贫困发生主要受“人”的发展能力和生产能力、“业”的金融资本、物质资本以及“地”的地理条件和区位的弱势或剥夺的影响;④ 多维贫困户划分为发展缺失型、复合贫困型、生存环境恶劣型和综合贫困型4类。     

Denitrification potential of marsh soils in two natural saline-alkaline wetlands

Little information is available on denitrification potential of marsh soils in natural saline-alkaline wetlands. The denitrification potentials of an open wetland in the floodplain(Erbaifangzi wetland) and a closed wetland(Fulaowenpao wetland) in backwater areas in Jilin Province of Northeast China were monitored by an anaerobic incubation at 30℃ for 25 days. Our results showed that the relative denitrification index(RDI) increased gradually with incubation time, and showed a rapid increase in the first 5 days of incubation. The RDI values declined quickly from surface soils to subsurface soils and then kept a small change in deeper soils along soil profiles over the incubation time. Denitrification proceeded much faster in the top 20 cm soils of open wetland than in the closed wetland, whereas no significant differences in RDI values were observed in deeper soils between both wetlands. The RDIs were significantly negatively correlated with bulk density and sand content, while a significantly positive correlation with clay content, soil organic matter, total nitrogen and phosphorous. The maximum net NO–3-N loss through denitrification in 1 m depth were higher in the open wetland than the closed wetland with higher soil pH values. Future research should be focused on understanding the influencing mechanisms of soil alkalinity.     

海洋资源承载力指标体系的设计与评价

在探讨海洋资源承载力指标体系设计原则的基础上,构建了科学、系统、可操作的海洋资源评价指标体系。运用专家咨询法筛选指标,对广东省的海洋资源承载力进行分析,指出广东省海洋资源的承载力在逐年下降,广东各地的海洋资源承载力各不相同,应依据海洋资源承载力对海洋经济政策进行选择。